29 Июня 2018
При возгорании и задымлении в помещении, используются средства для защиты органов дыхания от продуктов термического разложения (хлороводород, угарный газ, синильная кислота) и дыма.
К средствам, применяемым для защиты от пожара, относятся: маски, полумаски, респираторы, самоспасатели и противогазы.
Содержание
Маски
Наиболее простые и доступные устройства, с помощью которых можно защитить органы дыхания от воздействия дыма. Чаще всего используются в быту.
Это одноразовые или многоразовые приспособления, где лицевая часть одновременно является фильтром, который очищает вдыхаемый воздух, задерживая опасные вещества. К ним относятся:
- Полная маска «3М» серии 6000. Ее использование позволяет одинаково эффективно защитить дыхательную систему и глаза. Выполненные из прочных, но эластичных материалов, средства индивидуальной защиты устойчивы к внешним механическим воздействиям. Их линзы не запотевают, что позволяет ориентироваться даже при задымлении в помещении. Простая система замены фильтров снижает риск отравления.
- Полумаска «Elipse» P3. Предназначена для противопылевой защиты, но может защитить от дыма и едких запахов.
Большинство СИДОЗ подобного типа сделаны из термоустойчивых материалов. Это позволяет использовать их при температурном режиме до 55°С.
Респираторы
Разновидность облегченных средств защиты органов дыхания от различных раздражителей, представляющих опасность для жизни. Такие СИЗ позволяют минимизировать нанесенный вред здоровью работников.
Очищение воздуха в респираторных системах происходит за счет фильтрации, абсорбции, хемосорбции и катализа (зависит от типа устройства).
Среди эффективных СИЗОД от пожара выделяют:
- У-2К. Респираторная система 1 класса защиты. Надежно предохраняет от пылевых частиц и дыма, поэтому часто используется в качестве средства по защите от отравления продуктами горения. Предусмотрено 2 клапана для вдоха и выдоха. Внутри защитного устройства сохраняется комфортная температура, несмотря на условия в окружающем помещении.
- «Нева» 209 – разновидность средства индивидуальной защиты органов дыхания второго класса. Компактный респиратор, который применяется как в условиях предприятия, так и при возгорании в индивидуальных жилых строениях. Защищает от дыма при концентрации в помещении до 12-ти кратного превышения ПДК.
- «Юлия» 319 – защищает от едкого токсичного дыма, относится к 3 классу защиты. У модели есть клапан выдоха. Надежное прилегание к телу обеспечивает обтюратор из вспененного полимера, расположенный по всему периметру устройства. Не затрудняет обзор.
Респираторы сделаны из гипоаллергенных материалов, имеют приспособления, позволяющие регулировать размеры.
Самоспасатели
Многофункциональные средства индивидуальной защиты дыхательной системы от токсичных веществ, образующихся при горении. Предохраняют дыхательную систему от дыма и веществ, распыляемых с целью тушения огня.
Состоят из капюшона, надежно закрывающего голову, и прозрачной маски с фильтром. Могут быть фильтрующими и изолирующими. В первых очищение происходит при помощи фильтров, а выдыхаемый воздух свободно выходит в окружающую среду.
В изолирующих моделях отработанный воздух отводится в специальные патроны. Этот тип самоспасателя способен наиболее эффективно защитить от пожара и других вредных факторов даже при минимальном содержании кислорода в окружающей среде.
Противогазы
Разновидность защитных индивидуальных средств, наиболее часто использующихся на предприятиях. В модельном ряду представлены фильтрующие и изолирующие устройства.
Кроме того, СИДОЗ данного вида для защиты от пожара отличаются способом подачи воздуха. По данному критерию они могут быть самовсасывающими, либо с принудительной системой подачи. Представляют собой герметичную маску, плотно прилегающую к лицу, с очками для обзора. В комплект входит сумка и фильтрующе-поглощающее устройство.
Основы применения СИДОЗ
Используя средства индивидуальной защиты органов дыхания, необходимо соблюдать ряд обязательных правил:
- полнолицевую маску нельзя надевать поверх очков (хотя некоторые современные устройства не препятствуют ношению оптики);
- при использовании респиратора желательно снять контактные линзы, во избежание дополнительного раздражения органов зрения;
- не стоит разговаривать, надев средства индивидуальной защиты без специальных акустических устройств – это может снизить эффективность использования СИДОЗ.
Наиболее важным условием эффективности средств защиты от пожара, является предварительное ознакомление с правилами их использования всех работников предприятия.
В горящем здании, чтобы выжить, обычные люди и пожарные должны защищать себя от воздействия дыма и высоких температур. Для этого предназначены специальные приспособления, которые называются средствами защиты. Средства индивидуальной защиты людей при пожаре делают максимально удобными и надежными. Их характеристики подтверждаются соответствующими сертификатами качества.
Классификация средств индивидуальной защиты
В Техническом регламенте №123-ФЗ средства индивидуальной защиты при пожаре разделяют на две большие группы. Первая группа включает индивидуальную защиту дыхательных путей и глаз. Вторая группа включает индивидуальную защиту пожарных, работающих в близком контакте с огнем или на некотором расстоянии от него.
Можно также разделить средства индивидуальной защиты и спасения на такие группы:
- для защиты органов дыхания и глаз;
- защиты открытых участков тела и одежды;
- спасения с высоты.
Во время пожара люди страдают в первую очередь от вредных газов, выделяющихся в воздух. Ядовитые примеси разъедают глаза, дезориентируют в пространстве и сильно влияют на органы дыхания. Чтобы выйти из задымленного помещения применяют самоспасатели.
Виды самоспасателей
Самоспасатель защищает глаза, нос, гортань, легкие от попадания ядовитых газов, которые образуются при нагревании некоторых веществ. Надев индивидуальный самоспасатель, можно выйти из помещения при пожаре, не отравившись газами.
Фильтрующий самоспасатель применяют, чтобы обеспечить человека очищенным воздухом. Воздух проходит через фильтр, и только после этого вдыхается. Выдыхаемый газ уходит в окружающую среду.
Если в воздухе мало кислорода (менее 17%) или очистить его с помощью фильтров невозможно, то используют изолирующие самоспасатели. Органы дыхания обеспечиваются воздухом или кислородом из баллона или применяют химический источник для получения кислорода.
Изолирующие самоспасатели могут быть рассчитаны на работу в течение не менее 15 минут или на работу в течение не менее 25 минут.
Все средства защиты органов дыхания, выпущенные после 2014 года должны иметь сертификат, подтверждающих их соответствие Техническому регламенту. Это гарантирует, что средство окажется безопасным для человека и в экстренной ситуации спасет ему жизнь.
Если срок службы индивидуального самоспасателя истек, то его можно использовать в целях тренировки, обучения, подготовки персонала спасательных бригад. Но вначале необходимо согласовать такое применение с производителем, чтобы быть уверенным в безопасности устройства после окончания срока службы.
Примеры самоспасателей
Среди видов фильтрующих самоспасателей выделяется КЗ «Феникс». Он представляет собой капюшон из полиамидной пленки. Пленка не горит и не рвется. Снизу капюшона сделан воротник из эластичной резины. Он обеспечивает герметичность.
Размеры капюшона достаточно велики, чтобы его мог надеть человек любого возраста и с любым размером головы. Средством защиты органов дыхания могут воспользоваться люди в очках, с длинными волосами, бородами. Впереди индивидуального самоспасателя приблизительно на уровне рта встроено фильтрующее устройство. Прежде чем попасть внутрь, загрязнений воздух проходит через него.
Похожим на «Феникс» является индивидуальное средство ГДЗК (газодымозащитный комплект). Он защищает на протяжении 30 минут от газов во время пожара, может работать при температуре -20°…+60°.
Выпускают защитные маски, которые обеспечивают широкий угол обзора, хорошую слышимость и защищают органы дыхания. Маски рекомендованы для применения во время пожара профессиональным спасателям.
Еще одна распространенная модель – Шанс — Е. Это индивидуальная полумаска с фильтрующими возможностями. Она помогает защитить органы дыхания в задымленном помещении в процессе эвакуации. Полумаску рекомендуют применять при пожарах в метро, наземном, водном, воздушном транспорте, высотных зданиях, когда на эвакуацию требуется много времени.
Защитные накидки
К средствам индивидуальной защиты при пожаре относятся огнестойкие накидки, закрывающие одежду и участки тела. Их делают из двухслойного материала, внутренняя сторона которого – негорючая ткань или пленка, а внешняя – алюминиевая фольга.
Накидки можно использовать в качестве носилок и тушащего средства во время пожара, набрасывая на горящий объект. Их применяют в домах престарелых, больницах, учреждениях, где постоянно находятся люди с ограниченной возможностью передвижения. Распространены модификации накидок марки «Шанс», но можно для этих целей применять другие модели, а также пожарную кошму.
В зданиях, где постоянно находятся люди (гостиницы, кемпинги, интернаты), должны быть укомплектованы индивидуальными накидками на 100%. Точное количество определяется из того, на какое число проживающих по проектной документации рассчитано здание или помещение.
Устройства для спуска с высоты
Если пожар охватил многоэтажное здание, а на путях эвакуации находится преграда, то спуститься помогает специальное спасательное средство.
Существуют модели индивидуальных спусковых устройств, рассчитанные на высоту 15, 30, 50 метров, и вес более 1000 кг. Пользоваться ими может любой, даже неподготовленный человек. Спуск происходит с равномерной скоростью, примерно 1 м/с.
Выделяют индивидуальные спусковые и подъемно-спусковые средства. Последние могут не только опускать, но и поднимать вверх. Если средством может воспользоваться только один человек, то оно называется индивидуальным. Если оно рассчитано на одновременный спуск нескольких человек, то называется групповым или коллективным.
Индивидуальные средства спуска с высоты делают в виде канатных, ленточных приспособлений, рукавов, желобов, матов, специальных подушек.Скорость передвижения в некоторых моделях можно контролировать, но зачастую оно происходит автоматически, и не требует управления.
Выбор и эксплуатация
Чтобы выбрать оптимальное средство индивидуальной защиты, засекают время, которое требуется на эвакуацию или спасение людей из помещения. Надо также знать, какой вид пожара наиболее вероятен, и насколько сильно задымляется помещение.
Начальник предприятия назначает ответственного за хранение средств индивидуальной защиты органов дыхания, зрения, кожных покровов. Он заводит на каждое средство карточку.
Эксплуатация средств защиты заключается в контроле количества, хранении, использовании на пожаре или учениях, осмотре и обслуживании, если того требуют правила обращения со средством.
Индивидуальные средства нельзя прятать. В случае пожара они должны быть под рукой. Накидки, пожарные покрывала и устройства для защиты органов дыхания можно размещать в ящиках столов, тумбочек, на полках, в помещении сотрудников, которые обеспечивают эвакуацию, или выкладывать в секции пожарного шкафа.
В процессе пожарного инструктажа указывают место, где хранятся средства индивидуальной защиты. Также периодически проводят учения, отработку действий при пожаре с надеванием самоспасателей. Если эвакуироваться наружу из помещения невозможно, то люди должны переходить в безопасный отсек или участок, где хранятся средства защиты. Там они смогут дождаться прибытия спасателей.
Смог опасен для здоровья / Фото: stocksnap.io
В сентябре-октябре в Украине можно наблюдать «белый смог», который состоит из дыма, тумана и пыли, часто с едким запахом, характерным для крупных городов. Причинами образования смога становятся последствия сжигания опавших листьев, травы, пожары на свалках, деятельность предприятий химической промышленности, выгорания больших площадей торфяников и газовых выбросов легковых автомобилей.
Как влияет туман на каждого украинца отдельно и на страну в целом – смотрите видео:
Реклама
Чем опасен смог и как от него защититься, рассказали в Министерстве здравоохранения.
В чем опасность смога?
- Дым в воздухе может вызвать головную боль, кашель, проблемы с дыханием, раздражение глаз, воспаление слизистой носа, гортани.
- Загрязненный воздух провоцирует сердечно-сосудистые болезни.
- Смог может вызывать болезни дыхательных путей, бронхита, астмы, пневмонии.
- Длительное воздействие высокой температуры воздуха приводит к нарушению обмена веществ, обезвоживание и тепловой удары, кроме того снижение иммунитета.
- Токсичные вещества, содержащиеся в дыме, способствуют развитию аллергии.
- Загрязненный воздух негативно влияет на когнитивные способности, особенно у детей и пожилых людей.
- Вместе с листьями и травой могут гореть и соли тяжелых металлов, осевших на растениях.
- Вдыхание загрязненного воздуха может увеличивать риски при беременности, которые будут иметь последствия для плода: сниженный вес при рождении, заболевания внутренних органов.
Как защититься от смога:
- Ограничить пребывание на улице в утренние часы. Утром концентрация смога в воздухе максимальна.
- Уязвимым группам населения (дети, беременные женщины, пожилые люди) следует отказаться от длительных прогулок.
- Воздержаться от физической нагрузки на улице.
- Плотно закрывать окна и двери.
- Включить системы кондиционирования и очистки воздуха.
- Проводить влажную уборку в жилых помещениях, использовать увлажнители воздуха.
- Не курить и не употреблять алкоголь. Это повышает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и болезней дыхательных путей.
- Увеличить потребление жидкости до 2-3 литров в день.
- Следует промывать нос и горло, употреблять кисломолочные продукты, подсоленную и щелочную воду.
- Ограничить использование автомобиля, отдавать предпочтение общественному транспорту.
Испытание смогом: где самый грязный воздух в Киеве и когда это пройдет
Стоит отметить, что симптомами, которые возникают при отравлении смогом, являются головная боль, нарушение дыхания, усталость, плохая концентрация, нарушение ориентировки в пространстве, тахикардия, повышение артериального давления, судороги. Помните, что при возникновении указанных симптомов необходимо немедленно обратиться к врачу за медицинской помощью.
Кроме смога, опасность сейчас несет и магнитная буря: сколько дней продлится и чем опасна.
Соблюдать общие рекомендации, находясь в зоне задымления, – советуют медики Бурятии, в случае ухудшения состояния – необходимо обращение к врачу по месту жительства.
Напоминаем, «горячие линии» регионального министерства здравоохранения по вопросам здоровья в период задымления от лесных пожаров работают по телефонам: 44-07-62, 21-74-87. Проконсультироваться со специалистом респираторного центра можно онлайн.
Подробными рекомендациями для всех вынужденных находиться в зоне задымления делится врач-методист Республиканского центра медицинской профилактики им. В. Р. Бояновой Нина Манханова:
— Не выходить на улицу в часы наибольшего задымления: если дом хорошо запечатать, это может отчасти уберечь от вдыхания взвешенных частиц. В помещении концентрация дыма может быть на 1/3 меньше наружной. Однако самые вредные мелкодисперсные частицы (PM 10) проникают в любое помещение.
— Держать окна плотно закрытыми хотя бы ночью и рано утром, когда задымление достигает максимума, и держать дом закупоренным, несмотря на жару.
— Не пылить и не дымить дома дополнительно:
- не жечь свечи и благовония;
- не пылесосить;
- не пользоваться газовыми плитами;
- во время готовки включать принудительную вытяжку;
- ни в коем случае не курить дома!
— Не перенапрягаться физически.
Физическая активность заставляет нас дышать чаще и глубже, что сильно и надолго вредит здоровью в условиях задымлённости.
— Лица с имеющимися заболеваниями дыхательной и сердечно-сосудистой систем должны усиленно соблюдать рекомендации врачей (регулярно замерять давление и при необходимости пересматривать дозировки лекарств). Особенно тяжело приходится астматикам, которым рекомендую всеми возможными способами выезжать за пределы задымления. При риске тромбообразования врач может посоветовать принимать ежедневно по 1/4 таблетки аспирина.
— По возможности отказывайтесь от поездок на транспорте без кондиционеров.
— Увлажняйте воздух в доме всеми возможными способами. Если нет специальных увлажнителей, распрыскивайте воду из пульверизатора. Нельзя допускать пересыхания слизистых дыхательных путей.
— Пейте достаточно жидкости. Вместе с увлажнением воздуха в помещении это поможет избежать высыхания слизистых и эффективно выводить взвешенные частицы с мокротой.
— Как можно чаще удаляйте оседающую на полу и мебели сажу влажными тряпками.
— Если невозможно держать окна закрытыми из-за жары, завешивайте их сетками или марлей, которые нужно постоянно увлажнять.
— Употребляйте в пищу больше растительных продуктов, пейте зелёный чай и свежие соки вместо кофе и шипучих напитков.
Марлевые повязки
При наличии лёгочных или сердечно-сосудистых заболеваний от марлевых повязок лучше воздержаться.
Влажная марлевая повязка защищает только от крупных частиц, и только не будучи загрязнённой. Поэтому если вы используете влажную марлевую повязку, её необходимо регулярно менять.
Вредные газы (угарный, оксиды азота и т. п.) марлевые повязки не отделят от нормальных газов воздуха. Реально помочь могут только специальные респираторы, фильтрующие мелкодисперсные частицы (типа Р-2, Р-3), но носить их нужно только в часы максимального задымления.
В меньшей степени, но тоже хорошо помогают фильтрующие респираторы, например, «Лепесток-5», рассчитанный на 5-кратное превышение ПДК (предельно допустимая концентрация) по мелкодисперсным частицам. Необходимо помнить, что он одноразовый, повторно его использовать нельзя.
Подойдут также любые промышленные респираторы с классом защиты 1 или 2 (обозначения на изделии: FFP 1 (Р1) и FFP 2 (Р2)). У них обычно имеются сменные фильтрующие элементы, клапан выдоха (чтобы не нарушать герметичность подмасочного пространства) и т. п.
Можно использовать простые противопылевые респираторы, т. к. угарного газа в городе не настолько много, чтобы получить серьёзные отравления. Противогазовые респираторы (или универсальные) дороги.
Как защитить глаза?
Нужно промывать их – чаем, отваром ромашки, закапывать самые простые капли (к примеру, «Натуральная слеза»). Дым может вызывать аллергический конъюнктивит даже у здоровых людей, поэтому вечером можно промыть глаза 2% борной кислотой.
Специалисты рекомендуют закапывать глаза не по капле, а промывать из пипетки струйно – только так накопившееся под веками на конъюнктивальной полости смоется полностью. Контактных линз в «дымную» погоду лучше не носить, т. к. можно ухудшить состояние глаз, потому что поры в линзах забиваются микрочастицами дыма, глаз начинает хуже «дышать», и от этого могут быть уже более серьёзные заболевания.
Симптомы отравления угарным газом. Справка:
Угарный газ (СО) является одним из наиболее токсичных компонентов продуктов горения, входящих в состав дыма, и выделяется при тлении и горении почти всех горючих веществ и материалов.
Первые признаки отравления угарным газом (СО) – ухудшение зрения, снижение слуха, лёгкая боль в области лба, головокружение, ощущение пульсации в висках, снижение координации мелких точных движений и аналитического мышления (дальше может быть потеря ощущения времени, рвота, потеря сознания).
Первая помощь должна быть быстрой и квалифицированной
В лёгких случаях отравления следует дать пострадавшему кофе, крепкий чай; нюхать на ватке нашатырный спирт.
При сильном отравлении (с наличием тошноты, рвоты) пострадавшего следует скорее вынести в лежачем положении (даже если он может передвигаться сам) на открытый воздух.
Если обеспечение свежего воздуха невозможно, необходимо прекратить дальнейшее поступление угарного газа в организм с помощью изолирующего противогаза, самоспасателя или фильтрующего противогаза марки СО. Освободить от стесняющей дыхание одежды (расстегнуть воротник, пояс). Придать телу удобное положение. Обеспечить покой.
Если пострадавший находится без сознания, его необходимо поместить в так называемое безопасное положение – спиной вверх, чтобы открыть дыхательные пути и исключить западание языка в глотку.
Остерегаться охлаждения. Сделать согревание с помощью грелки, горчичников к ногам; причём при применении грелок необходимо соблюдать осторожность, так как у пострадавших от СО нарушен порог болевой чувствительности и повышается склонность к ожогам.
Обязательно и как можно быстрее следует вызвать врача.
Главное в тяжёлых случаях отравления – обеспечить человеку насколько возможно более раннее и длительное вдыхание кислорода, вытесняющего СО из его соединения с гемоглобином крови. Первые три часа пострадавшему необходимы высокие концентрации кислорода (75-80%) с последующим снижением до 40-50%.
Во избежание интоксикации и для детоксикации организма рекомендуется обильное питьё и приём курса поливитаминов ещё до появления признаков отравления.
Общее отравление газообразными продуктами горения (дымом)
Кроме угарного газа (СО) в продуктах горения присутствуют раздражающие газы и пары, которые при воздействии на глаза и органы дыхания могут вызвать химический ожог. В продуктах горения некоторых материалов содержатся органические вещества, обладающие слабыми наркотическими свойствами, и всегда в больших количествах присутствует сажа – частички углерода, которые имеют свойство сорбировать на своей поверхности токсичные компоненты и переносить их в лёгкие при вдыхании задымлённого воздуха. В лёгких постепенно происходит обратный процесс (десорбция). Ввиду этого для оценки состояния потерпевшего требуется наблюдение за ним в течение нескольких дней.
С уважением, Ксения ЛучкинА,
пресс-секретарь Республиканского центра медицинской профилактики,
44-55-98.
Горение древесины представляет собою окисление составных частей ее до углекислого газа СO2 и воды Н2О.
Кривая, характеризующая выход летучих органических соединений в зависимости от температуры пиролиза древесины
Для осуществления этого процесса необходимо достаточное количество окислителя (кислорода) и нагревание древесины до определенной температуры.
При нагревании без доступа кислорода происходит термическое разложение древесины (пиролиз), в результате чего образуются уголь, газы, вода и летучие органические вещества.
В соответствии с теорией, развитой Г. Ф. Кнорре и другими учеными, горение древесины можно представить следующим образом.
В начале нагревания из древесины испаряется влага. В дальнейшем происходит термическое разложение составных частей ее. Составные части древесины в значительной степени окислены, поэтому они распадаются при невысокой температуре. Образование летучих веществ, достигает максимума (до 85% к весу начинается около 160° и сухой древесины) при 300°.
Продукты первичного распада древесины в результате сложных окислительных и восстановительных процессов переходят, в газообразное состояние, в котором они могут легко перемешиваться с молекулами кислорода, образуя горючую смесь, воспламеняющуюся при определенных условиях (избыток кислорода, достаточно высокая температура). В зависимости от качественного состояния древесина воспламеняется при 250—350°.
Газифицированные продукты горят во внешней кромке пламени, внутри же пламени летучие продукты пиролиза древесины превращаются в газообразное состояние.
Свечение пламени вызывается раскаленными частицами углерода, сгорающими в СО2 во внешней его кромке при избытке кислорода. Наоборот, при недостатке кислорода, когда температура сравнительно невелика, пламя имеет красноватый цвет, при этом за счет несгоревших частиц углерода выделяется значительное количество копоти.
Чем больше подача кислорода, тем выше температура, больше и ярче пламя.
Внешний вид пламени также зависит от состава древесины и в первую очередь от содержания углеводородов и смол. Больше всего смол в сосновых деревьях, и березе, при горении которых образуется густое, яркое пламя. Пламя осины, летучие вещества которой содержат больше окиси углерода и меньше углеводородов, невелико, прозрачно, имеет синеватый оттенок. При горении ольхи, содержащей мало смол, также образуется более короткое и прозрачное пламя.
Последовательность термического разложения опилок при образовании коптильного дыма можно условно представить следующими этапами.
На первом этапе очередная «свежая» частица древесных опилок под воздействием горячей смеси паров и газов и теплового излучения соседних горящих частиц прогревается до 150—160°. В этот период в основном испаряется влага, заметного уменьшения объема частицы не наблюдается.
В последующие этапы температура частицы также повышается, вследствие чего происходит термическое разложение органической массы древесной частицы и воспламенение части газифицированных продуктов пиролиза с выделением тепла; часть же летучих веществ вместе с некоторым количеством несгоревшего углерода (сажи) увлекается конвекционными токами вверх, образуя дым. В конце процесса разложения древесины и выделения летучих соединений заметно уменьшаются размеры частицы.
Уголь (твердый углерод), образовавшийся в процессе термического разложения древесных опилок, нагревается теплом, выделяемым при окислении части летучих соединений и начинает реагировать с углекислотой и кислородом:
C + CO2 → 2CO
2CO + O2 → 2CO2
При этом образуется небольшое, полупрозрачное синеватое пламя горения окиси углерода.
Объем частицы продолжает сокращаться; на заключительном этапе образуется зола. Под действием выделяющегося тепла начинает прогреваться следующая «свежая» частица древесных опилок.
Механизм и химизм сгорания древесины в виде поленьев дров, щепок или кучи опилок одинаков. Имеются отличия в количественной и качественной сторонах процесса собственно горения, т. е. окисления органических соединений кислородом при использовании дров или опилок.
Здесь мы сталкиваемся с понятиями так называемого полного и неполного горения. При полном горении летучие, паро- и газообразные вещества полностью окисляются (или сгорают) до углекислого газа и паров воды.
Примером полного горения может служить реакция окисления одного из компонентов коптильного дыма — метилового спирта СН3ОН:
СН3ОН + O2 → CO2 + 2H2O
Аналогично могут протекать реакции, окисления и других органических соединений, возникающих при термическом разложении древесины.
В результате полного горения образуется парогазовая смесь, которая состоит из углекислого газа и паров воды, не содержит коптильных компонентов и не представляет ценности для копчения.
Чтобы получить дым, пригодный для коптильного производства, необходимо создать условия неполного горения древесины. Для этого, например, сверху на дрова помещают слой увлажненных опилок, в результате чего зона и интенсивность горения значительно уменьшаются. При неполном горении летучие органические вещества окисляются лишь частично, а дым насыщается коптильными компонентами.
Глубина окисления продуктов пиролиза древесины зависит от количества кислорода, а также от температуры горения и скорости отвода летучих веществ из зоны горения.
При недостатке кислорода окисление летучих веществ, на пример метилового спирта, протекает по следующей реакции:
2СН3ОН + O2 → 2C + 4H2O
Несгоревшие частички углерода, выйдя из зоны пламени, быстро охлаждаются и образуют вместе с другими, не окисленными до конца продуктами разложения древесины дым. Часть их оседает на стенках коптильных камер в виде копоти (сажи). При недостаточно хорошей изоляции коптильных камер на стенках их оседают также сконденсированные парообразные летучие вещества дыма (смола, деготь).
При более глубоком, но также неполном окислении горючих веществ образуется окись углерода:
СН3ОН + O2 → CO + 2H2O
Содержание окиси углерода в дымовых газах характеризует степень полноты горения.
Таким образом, количество кислорода — один из самых существенных факторов, влияющих на химический состав дыма, в частности на изменение содержания в нем метилового спирта, формальдегида и муравьиной кислоты. Так, при ограниченном доступе воздуха в зону горения из метилового спирта образуется муравьиный альдегид:
СН3ОН + O2 → CH2O + 4H2O
При поступлении большего количества воздуха, а, следовательно, и кислорода образовавшийся формальдегид окисляется до муравьиной кислоты:
2СН2О + O2 → 2CHOOH
При избытке воздуха муравьиная кислота полностью окисляется до углекислого газа и воды:
2СНOOH + O2 → 2CO2 + 2H2O
При горении других продуктов пиролиза в зависимости от степени окисления аналогично образуются органические вещества, влияющие на состав дыма.
От количества кислорода, поступающего в сгорающий слой, зависит также температура горения. В обычных условиях древесина в виде поленьев не может сгорать без пламени, а, следовательно, без выделения тепла. В этом случае окисляется значительно большее количество веществ, образующихся из органической массы древесины, чем при сгорании (тлении) опилок. Поэтому значительная часть летучих веществ при сжигании дров не используется для копчения, а коптильный дым по составу уступает дыму, полученному при медленном сгорании опилок. При засыпке горящих дров влажными опилками увеличивается количество дыма, но и в этом случае дрова расходуются неэкономично.
Температурный режим естественного сгорания (тления) опилок значительно мягче по сравнению со сгоранием дров. При горении угля, оставшегося после выделения летучих веществ, образуется небольшое пламя. Полученное тепло расходуется главным образом на нагревание соседних слоев опилок, которые подвергаются термическому разложению без доступа кислорода, так как воздух оттесняется парами и газами горящего слоя.
Сгорание протекает медленно. Значительная часть продуктов термического разложения не окисляется в пламени, поэтому конвекционными потоками отводится сравнительно много летучих веществ.
Примером неполного сгорания опилок может служить сжигание их при нефорсированной нижней подаче воздуха. В этом случае сгорает полностью только нижний слой опилок. Горячие газы и пары вытесняют воздух и нагревают верхние слои опилок, что приводит к сухой перегонке древесины, в результате которой образуются уголь, газы, вода и органические соединения. При равномерном поступлении свежих опилок сверху горит только нижний слой угля, образующегося в результате сухой перегонки вышележащего слоя. При этом получается дым более насыщенный летучими органическими соединениями.
Лучшим способом получения дыма, богатого коптильными компонентами, является образование его в дымогенераторах, работающих на опилках с подогревом коптильной среды газом, глухим паром или электричеством, и во фрикционных дымогенераторах. В этом случае получается дым с повышенным содержанием летучих органических соединений, что обусловлено низкими температурами образования дыма и незначительным окислением первичных продуктов распада древесины.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.